WSR052-Die Rolle der Membran in der zellulären Signalübertragung - Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke

Wirkstoffradio (MP3 Feed)

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Das Wirkstoffradio ist ein Wissenschaftskommunikationsprojekt aus dem Leibniz-Forschungsinstitut f\u00fcr Molekulare Pharmakologie (FMP) und wird gef\u00f6rdert durch das Leibniz Forschungsnetzwerk Wirkstoffe und Biotechnologie.","poster":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/podlove\/image\/68747470733a2f2f7777772e7769726b73746f6666726164696f2e64652f77702d636f6e74656e742f75706c6f6164732f323031382f30392f5769726b73746f6666726164696f5f4c6f676f5f6c616e672d3330303078333030305f63726f707065645f626c756542472e706e67\/500\/0\/0\/wirkstoffradio","link":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de"},"title":"WSR052 Die Rolle der Membran in der zellul\u00e4ren Signal\u00fcbertragung - Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke","subtitle":"In dieser Episode l\u00e4sst sich Bernd Rupp von Prof. Dr. Volker Haucke erkl\u00e4ren, was man unter Zellbiologie versteht und welche Rolle die Membran bei der \u00dcbertragung von zellul\u00e4ren Signalen 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Prof. Dr. Volker Haucke ist einer der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und leitet dort die Abteilung Molekulare Pharmakologie und Zellbiologie.

Prof. Dr. Volker Haucke; Quelle: Wirkstoffradio

In dieser Episode erklärt Volker Haucke, was man unter Zellbiologie versteht und welche Rolle Zellen für die molekulare Pharmakologie spielen.
Schwerpunkte seiner Arbeit am FMP sind Synapsen und die Rolle die Zellmembran für die Signalübertragung zwischen den Zellen.

Dabei sprechen Volker und Bernd über die Synthese von Vesikeln und wie diese in der Synapse den jeweiligen Botenstoff frei setzen. Zentrale Rolle dabei spielt die Zellmembran, die nicht nur als einfache Abtrennung zwischen Teilen der Zelle fungiert, sondern selbst sehr komplexe Aufgaben übernimmt. Das Wissen über diese Mechanismen kann direkt für die Behandlung von Krankheiten verwendet werden, auch hierfür werden einige Beispiele genannt.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Was hat Pharmakologie mit Zellbiologie zu tun?

• • Zellbiologie – Wikipedia Artikel
  • Pharmakologie – Wikipedia Artikel
  • Anatomie – Wikipedia Artikel
  • Gewebe (Biologie) – Wikipedia Artikel
  • Zelle (Biologie) – Wikipedia Artikel
  • Organellen – Wikipedia Artikel

Die Zellmembran

• • Zellmembran – Wikipedia Artikel
  • Evolution – Wikipedia Artikel
  • Biomembran – Wikipedia Artikel
  • Lipide – Wikipedia Artikel
  • Amphiphilie – Wikipedia Artikel
  • Doppellipidschicht – Wikipedia Artikel
  • Protein – Wikipedia Artikel
  • Rezeptor (Biochemie) – Wikipedia Artikel
  • Signalkaskade – DocCheck Flexikon
  • Proteom – Wikipedia Artikel
  • Transportprotein – Wikipedia Artikel
  • Ionenkanäle – Wikipedia Artikel
  • Botenstoffe – Wikipedia Artikel

Das Vesikel

• • Vesikel (Biologie) – Wikipedia Artikel
  • Synaptisches Vesikel – Wikipedia Artikel
  • Stammzelle – Wikipedia Artikel
  • Membrandynamik – Spektrum Lexikon der Biologie
  • Plasmamembran – Wikipedia Artikel
  • Golgi-Apparat – Wikipedia Artikel
  • Sekretorische Vesikel – Wikipedia Artikel

Bildung von Vesikeln

• • Insulin – Wikipedia Artikel
  • Adrenalin – Wikipedia Artikel
  • Glucagon – Wikipedia Artikel
  • Glucose – Wikipedia Artikel
  • Hüllproteine – Spektrum der Wissenschaft
  • Adenosintriphosphat (ATP) – Wikipedia Artikel
  • G-Proteine (GTP) – Wikipedia Artikel
  • James Rothman – Wikipedia Artikel
  • Randy Schekman – Wikipedia Artikel
  • Thomas Südhof – Wikipedia Artikel
  • Nobelpreis 2013 – Homepage nobelprize.org (englische Seite)

Ist Membran gleich Membran?

• • Endoplasmatisches Retikulum – Wikipedia Artikel
  • Phosphate – Wikipedia Artikel
  • Phosphorylierung – Wikipedia Artikel

Wie werden Proteine in der Membran markiert?

• • Phosphoinositid-3-Kinasen (Lipidkinasen) – Wikipedia Artikel
  • Phosphatidat-Phosphatasen – Wikipedia Artikel
  • Diffusion – Wikipedia Artikel
  • Signalkaskade – DocCheck Flexikon
  • Hydrophobie – Wikipedia Artikel
  • Hydrophilie – Wikipedia Artikel

Was passiert mit den Vesikeln nach der Bildung?

• • Sekretion – Wikipedia Artikel
  • Exozytose – Wikipedia Artikel
  • Exosom (Vesikel) – Wikipedia Artikel
  • RNS – Wikipedia

Vesikel in der mRNA-Impfung

• • mRNA – Wikipedia Artikel
  • COVID-19/Impfstoffe – infektionsschutz.de
  • SARS-CoV-2 – Wikipedia Artikel
  • Lysosom – Wikipedia Artikel

Wieviel wird in Vesikeln transportiert?

• • Kollagen – Wikipedia Artikel
  • Blutkörperchen – Wikipedia Artikel
  • Erythrozyt (rote Blutkörperchen) – Wikipedia Artikel
  • pankreatische Betazellen – Wikipedia Artikel

Endocytose

• • Endozytose – Wikipedia Artikel
  • Eisen – Wikipedia Artikel
  • Zellatmung – Wikipedia Artikel
  • Mitochondrium – Wikipedia Artikel
  • Clathrin – Wikipedia Artikel
  • Krebs (Medizin) – Wikipedia Artikel
  • Elektronenmikroskop – Wikipedia Artikel

Stadien der Clathrin-vermittelten Endozytose (CME), dargestellt durch Elektronenmikroskopie. Quelle: Labor Volker Haucke

• • wissenschaftlicher Artikel (closed access): Phosphoinositides in endocytosis. Biochim Biophys Acta. 2015 Jun;1851(6):794-804.
    Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/j.bbalip.2014.09.014

Schematischer Ablauf einer Clathrin-vermittelten Endozytose und die Dynamik der beschichteten Pits. Quelle: Lab Volker Haucke; Angepasst aus: Posor et al., Biochim. Biophys. Acta 2015.

Synapse Aufbau und Funktion

• • Nervenzelle – Wikipedia Artikel
  • Nervensystem – Wikipedia Artikel
  • Synapse – Wikipedia Artikel
  • Axon – Wikipedia Artikel
  • Aktionspotential – Wikipedia Artikel

Prä- und Postsynapse

• • Präsynaptische Endigung – Wikipedia Artikel
  • Synaptischer Spalt – Wikipedia Artikel
  • Glutaminsäure – Wikipedia Artikel
  • gamma-Hydroxybutansäure (GABA) – Wikipedia Artikel
  • tonisch – Spektrum der Wissenschaft
  • phasisch – Spektrum der Wissenschaft
  • Transportprotein – Wikipedia Artikel
  • Gliazelle– Wikipedia Artikel
  • Vesikel (Zytologie) – DocCheck Flexikon

Wie visualisiert man eine Vesikelbildung

• • Mikroskop – Wikipedia Artikel
  • Bildauflösung – Wikipedia Artikel
  • Konfokalmikroskop – Wikipedia Artikel
  • Abbesches Gesetz – Spektrum der Wissenschaft
  • Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie – Wikipedia Artikel
  • Pointillismus – Wikipedia Artikel
  • Stefan Hell – Wikipedia Artikel
  • STED-Mikroskop – Wikipedia Artikel
  • Ultrastruktur – DocCheck Flexikon
  • Elektronenmikroskop – Wikipedia Artikel
  • Kryoelektronenmikroskopie – Wikipedia Artikel
  • Korrelative Mikroskopie – DocCheck Flexikon
  • Morphologie – Wikipedia Artikel
  • Mitochondrium – Wikipedia Artikel

Weitere Labortechniken

• • CRISPR – Wikipedia Artikel
  • Endogen – Wikipedia Artikel
  • Transgene – Wikipedia Artikel
  • Biochemie – Wikipedia Artikel

Ausrichtung der Forschung

• • Grundlagenforschung – Wikipedia Artikel
  • Krebs (Medizin) – Wikipedia Artikel
  • Diabetes mellitus – Wikipedia Artikel
  • Phosphatasen – Wikipedia Artikel
  • Kinase – Wikipedia Artikel
  • Medicinal Chemistry (Marc Nazaré) – FMP Berlin

Wie ist Volker ans FMP gekommen?

• • Freie Universität Berlin – Wikipedia Artikel
  • Biomedizin – Wikipedia Artikel
  • Basel – Wikipedia Artikel
  • Yale University – Wikipedia Artikel
  • Pietro De Camilli – Wikipedia Artikel
  • Cell Biology (Yale) – Homepage Pietro De Camilli in Yale
  • Göttingen – Wikipedia Artikel
  • Zentrum Physiologie und Pathophysiologie – Homepage
  • Reinhard Jahn (Biologe) – Wikipedia Artikel
  • Kurt von Figura – Wikipedia Artikel
  • Emmy-Noether-Programm – Wikipedia Artikel
  • Sonderforschungsbereich (SFB) – Wikipedia Artikel
  • DFG – Sonderforschungsbereiche – Hompage

Volkers Forschungspläne

• • Humane Stammzelle – Wikipedia Artikel
  • endolysosomales System – Wikipedia Artikel
  • European Research Council (ERC) oder Europäischer Forschungsrat – Wikipedia Artikel
  • Advanced Grants | ERC – Homepage European Research Council
  • wissenschaftlicher Artikel (open access): Rizalar FS, Roosen DA, Haucke V. A Presynaptic Perspective on Transport and Assembly Mechanisms for Synapse Formation. Neuron. 2021 Jan 6;109(1):27-41. doi: 10.1016/j.neuron.2020.09.038. Epub 2020 Oct 23. PMID: 33098763.

Schematischer Aufbau eines Neurons. Quelle: Volker Haucke Lab, Angepasst aus: Rizalar et al Neuron 2021

Volkers Lieblingsmolekül

Volker wollte sich nicht festlegen und ist jedes Mal neu von physiologischen Mechanismen fasziniert, in denen sehr viele unterschiedliche Moleküle zusammenarbeiten und alle ihr spezifische Rolle haben.

• • Signal Lipide – Wikipedia Artikel
  • Lipid signaling – Wikipedia Artikel (englisch)

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Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Volker Haucke für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [e-mail], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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• Bernd Rupp
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  • Mitglied der Gruppe Structural Chemistry and Computational Biophysics
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Wirkstoffradio ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Keine Bearbeitungen 4.0 International Lizenz.

Kapitel

1. Begrüßung (00:00:00)

2. Was hat Pharmakologie mit Zellbiologie zu tun? (00:01:38)

3. Die Zellmembran (00:04:13)

4. Das Vesikel (00:09:45)

5. Bildung von Vesikeln (00:14:00)

6. Ist Membran gleich Membran? (00:20:20)

7. Wie werden Proteine in der Membran markiert? (00:27:57)

8. Was passiert mit den Vesikeln nach der Bildung? (00:34:55)

9. Vesikel in der mRNA-Impfung (00:38:40)

10. Wieviel wird in Vesikeln transportiert? (00:40:08)

11. Endocytose (00:43:13)

12. Synapse Aufbau und Funktion (00:55:35)

13. Prä- und Postsynapse (01:02:13)

14. Wie visualisiert man eine Vesikelbildung? (01:13:15)

15. Weitere Labortechniken (01:28:28)

16. Ausrichtung der Forschung (01:30:43)

17. Wie ist Volker ans FMP gekommen? (01:37:24)

18. Volkers Forschungspläne (01:46:10)

19. Volkers Lieblingsmolekül (01:57:10)

20. Verabschiedung und Bitte um Feedback (01:58:23)